package com.bjpowernode.queue;

import java.util.Scanner;

/**
 * @author wuyuecai
 * @create 2021-06-01 21:51
 */
public class CircleArrayQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        CircleArrayQueue circleArrayQueue = new CircleArrayQueue(3);
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        //用于获取键盘上输入的第一个字符
        char key = ' ';
        //用于控制循环输出菜单
        boolean flag = true;
        while (flag){
            System.out.println("1.(show)：显示队列所有数据");
            System.out.println("2.(head)：显示队列头数据");
            System.out.println("3.(add)：向队列中添加数据");
            System.out.println("4.(get)：获取队列中的数据");
            System.out.println("5.(exit)：退出系统");
            System.out.println("请输入1-5数字：");
            key = scanner.next().charAt(0);
            switch (key){
                case '1':
                    try {
                        circleArrayQueue.showData();
                        System.out.println("数据显示成功");
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case '2':
                    try {
                        int data = circleArrayQueue.headData();
                        System.out.println("头数据为"+data);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case '3':
                    System.out.println("请输入一个数据：");
                    int data1 = scanner.nextInt();
                    try {
                        circleArrayQueue.addData(data1);
                        System.out.println("数据添加成功");
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case '4':
                    int data2 = 0;
                    try {
                        data2 = circleArrayQueue.getData();
                        System.out.println("成功获得数据，数据为："+data2);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case '5':
                    System.out.println("系统已退出");
                    scanner.close();
                    flag = false;
                    break;

            }

        }
    }
}
class CircleArrayQueue{
   private int maxSize;//设置数组的容量大小
    private int[] arrQue;//使用数组模拟循环队列
    private int front;//循环队列的首指针，初始化值为0，它作为一个下标开始时指向队列中的第一个元素，front下标指向的元素即为当前元素
    private int rear;//循环队列的尾指针，初始化值为0，指向队列中的最后一个数据的后一个位置，意思是它指向的那个位置的数据是空的。这样空出来一个位置的原因是，预留一个空间，用于判定队列满

    public CircleArrayQueue() {
    }

    public CircleArrayQueue(int maxSize) {
        //初始化数组大小
        this.maxSize = maxSize;
        arrQue = new int[maxSize];
        front = 0;
        rear = 0;

    }
    //判断队列是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return rear == front;
    }
    //判断队列是否满
    public boolean isFull(){
        return front == (rear+1)%maxSize;
    }
    //向队列中添加数据
    public void addData(int data){
        if(isFull()){
            throw new RuntimeException("队列已满，不能添加数据");
        }
        arrQue[rear] = data;
        rear = (rear+1)%maxSize;
    }
    //从队列中取数据
    public int getData(){
        if(isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");
        }
        //使用临时变量存储要取的数据，因为取完数据之后，需要对front进行取模运算，让它能够循环使用
        int value = arrQue[front];
        front = (front+1)%maxSize;
        return value;

    }
    //查看队列头数据
    public int headData(){
        if(isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        return arrQue[front];
    }
    //查看队列的所有数据
    public void showData(){
        if(isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        for (int i = front; i < front+size(); i++) {
            System.out.println("arrQue["+i%maxSize+"] = "+arrQue[i%maxSize]);
        }
    }
    //获取队列中的有效数据
    public int size(){
        if(isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        return (rear+maxSize-front)%maxSize;
    }
}
